JPH11121029A - メンテナンスを必要としない工業タイプの開放型蓄電池 - Google Patents
メンテナンスを必要としない工業タイプの開放型蓄電池Info
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- JPH11121029A JPH11121029A JP10219423A JP21942398A JPH11121029A JP H11121029 A JPH11121029 A JP H11121029A JP 10219423 A JP10219423 A JP 10219423A JP 21942398 A JP21942398 A JP 21942398A JP H11121029 A JPH11121029 A JP H11121029A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 質量当りのエネルギーと体積当りのエネルギ
ーと寿命とが、工業用密閉型蓄電池より大きくなる、メ
ンテナンスを必要としない開放型工業用蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 本発明は、酸素の再結合装置と、余分に
入れられたアルカリ電解質と、余分に入れられた電解質
の少なくとも一部を入れることができる容器の底部とパ
ッケージの基部との間に位置する体積空間と、水酸化ニ
ッケルを含む一つの正電極、一つの負電極、及びその延
長部が前記パッケージからはみ出し、前記体積空間の中
に入れた電解質と接触する、気体透過性の一枚の親水性
隔離板を少なくとも備えた電極パッケージとを備える開
放型工業用蓄電池である。
ーと寿命とが、工業用密閉型蓄電池より大きくなる、メ
ンテナンスを必要としない開放型工業用蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 本発明は、酸素の再結合装置と、余分に
入れられたアルカリ電解質と、余分に入れられた電解質
の少なくとも一部を入れることができる容器の底部とパ
ッケージの基部との間に位置する体積空間と、水酸化ニ
ッケルを含む一つの正電極、一つの負電極、及びその延
長部が前記パッケージからはみ出し、前記体積空間の中
に入れた電解質と接触する、気体透過性の一枚の親水性
隔離板を少なくとも備えた電極パッケージとを備える開
放型工業用蓄電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メンテナンスを必
要としない工業タイプの開放型水溶電解質を有する二次
電気化学式電池に関するものである。容量が５Ａｈを超
える、一般的には１０Ａｈから２００Ａｈの大容量を有
する蓄電池は、「工業」タイプと呼ばれる。０．１メガ
パスカル（１バール）以上の相対圧（大気圧に対する圧
力差）で作動する蓄電池は「開放型」と呼ばれ、作動最
大圧は弁の開放圧によって決まる。工業タイプの開放型
蓄電池は、通常、平面電極を含むプラスチック素材の柱
形の一つの容器を有する。これら水溶アルカリ電解質型
蓄電池は、ほとんどの場合、ニッケルカドミウム（Ｎｉ
−Ｃｄ）及びニッケル−水素化可能金属（Ｎｉ−ＭＨ）
対を基礎にしている。
要としない工業タイプの開放型水溶電解質を有する二次
電気化学式電池に関するものである。容量が５Ａｈを超
える、一般的には１０Ａｈから２００Ａｈの大容量を有
する蓄電池は、「工業」タイプと呼ばれる。０．１メガ
パスカル（１バール）以上の相対圧（大気圧に対する圧
力差）で作動する蓄電池は「開放型」と呼ばれ、作動最
大圧は弁の開放圧によって決まる。工業タイプの開放型
蓄電池は、通常、平面電極を含むプラスチック素材の柱
形の一つの容器を有する。これら水溶アルカリ電解質型
蓄電池は、ほとんどの場合、ニッケルカドミウム（Ｎｉ
−Ｃｄ）及びニッケル−水素化可能金属（Ｎｉ−ＭＨ）
対を基礎にしている。
【０００２】
【従来の技術】工業タイプの開放型蓄電池（vented cel
l通気形電池）は、複数の対を有する電極パッケージを
備えている。各対は、一つの正電極と、一つの負電極
と、正電極と負電極との間に配置された気体をほとんど
透過しない一枚の隔離板で構成される。電極パッケージ
は、かなり余分に入れられた自由電解質の中に浸され
る。
l通気形電池）は、複数の対を有する電極パッケージを
備えている。各対は、一つの正電極と、一つの負電極
と、正電極と負電極との間に配置された気体をほとんど
透過しない一枚の隔離板で構成される。電極パッケージ
は、かなり余分に入れられた自由電解質の中に浸され
る。
【０００３】水溶電解質型蓄電池の作動は、正電極にお
いては酸素、負電極においては水素の過充電における気
体の放出反応を引き起こす。開放型蓄電池は低圧で作動
する。過充電で発生した気体は弁から逃され、その結
果、電解質の水分が消費される。水分の損失量は過充電
されたアンペア時当りおよそ０．３ｃｍ3と見積られ
る。したがって、この蓄電池は定期的なメンテナンスを
必要とする、すなわち、水を定期的に足す必要がある。
メンテナンスの頻度は、当該の用法における蓄電池の使
用条件、特に充電される容量に応じて決まる。
いては酸素、負電極においては水素の過充電における気
体の放出反応を引き起こす。開放型蓄電池は低圧で作動
する。過充電で発生した気体は弁から逃され、その結
果、電解質の水分が消費される。水分の損失量は過充電
されたアンペア時当りおよそ０．３ｃｍ3と見積られ
る。したがって、この蓄電池は定期的なメンテナンスを
必要とする、すなわち、水を定期的に足す必要がある。
メンテナンスの頻度は、当該の用法における蓄電池の使
用条件、特に充電される容量に応じて決まる。
【０００４】作動周期の結果必要となる電解質レベルの
復帰作業の頻度を制限するために、電極パッケージが電
解質の中に部分的にしか浸されない「半開放型」（semi
-flooded cellセミフラッド型電池）と呼ばれる蓄電池
が開発された。このことから、そこで再結合を行なうこ
とができるように、正電極に発生した酸素の負電極の非
浸水部分へのアクセスが可能になる（ヨーロッパ特許出
願ＥＰ−０ ０７０６４６）。
復帰作業の頻度を制限するために、電極パッケージが電
解質の中に部分的にしか浸されない「半開放型」（semi
-flooded cellセミフラッド型電池）と呼ばれる蓄電池
が開発された。このことから、そこで再結合を行なうこ
とができるように、正電極に発生した酸素の負電極の非
浸水部分へのアクセスが可能になる（ヨーロッパ特許出
願ＥＰ−０ ０７０６４６）。
【０００５】これらの条件においては、再結合は決して
完全には行われないので、これらの蓄電池にもまたメン
テナンスが必要となる。その上、負電極の非浸水部分
は、劣化を引き起こす恐れのある酸素環境の中にさらさ
れる。
完全には行われないので、これらの蓄電池にもまたメン
テナンスが必要となる。その上、負電極の非浸水部分
は、劣化を引き起こす恐れのある酸素環境の中にさらさ
れる。
【０００６】いかなるメンテナンス作業も必要ないよう
にするために、上述の蓄電池から派生した「密閉型（se
aled cell密封型電池）」と呼ばれる工業タイプの蓄電
池が提案された（ヨーロッパ特許出願ＥＰ−０ ６６６
６０８）。密閉型蓄電池は、０．１メガパスカル（１
バール）を超えることもある相対圧で作動する。密閉型
蓄電池においては、電極パッケージは、負電極と正電極
との間に配置され、気体を非常に透過しやすい一枚の隔
離板を備えている。その結果、そこで再結合を行なうこ
とができるように、正電極で発生した酸素の負電極への
アクセスが可能になる。密閉型蓄電池はさらに、酸素の
再結合のための装置を有する。正電極で形成された酸素
は、過充電において、使用状態によって左右される蓄電
池の内圧の上昇を引き起こす。次に、恒常的状態が確立
され、その状態中は、正電極に発生する酸素全体が減少
する（または「再結合される」）。電解質は、構成要素
（電極、隔離板、再結合装置）の中で使用可能な孔の体
積に対応する限定量だけ入れられる。
にするために、上述の蓄電池から派生した「密閉型（se
aled cell密封型電池）」と呼ばれる工業タイプの蓄電
池が提案された（ヨーロッパ特許出願ＥＰ−０ ６６６
６０８）。密閉型蓄電池は、０．１メガパスカル（１
バール）を超えることもある相対圧で作動する。密閉型
蓄電池においては、電極パッケージは、負電極と正電極
との間に配置され、気体を非常に透過しやすい一枚の隔
離板を備えている。その結果、そこで再結合を行なうこ
とができるように、正電極で発生した酸素の負電極への
アクセスが可能になる。密閉型蓄電池はさらに、酸素の
再結合のための装置を有する。正電極で形成された酸素
は、過充電において、使用状態によって左右される蓄電
池の内圧の上昇を引き起こす。次に、恒常的状態が確立
され、その状態中は、正電極に発生する酸素全体が減少
する（または「再結合される」）。電解質は、構成要素
（電極、隔離板、再結合装置）の中で使用可能な孔の体
積に対応する限定量だけ入れられる。
【０００７】気体の放出は、電極の空隙の中に含まれる
電解質の排出を引き起こす恐れがある。この現象は、パ
ッケージの乾燥を促進させることによって、蓄電池の寿
命を短くする。フランス特許ＦＲ−１ ０１２ ３９５
は、小容量の密閉型Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池において、排出さ
れた電解質を再び集めることができる体積を備えること
を提案している。電解質の中に浸された隔離板によっ
て、電解質をパッケージの中に戻すことができる。
電解質の排出を引き起こす恐れがある。この現象は、パ
ッケージの乾燥を促進させることによって、蓄電池の寿
命を短くする。フランス特許ＦＲ−１ ０１２ ３９５
は、小容量の密閉型Ｎｉ−Ｃｄ蓄電池において、排出さ
れた電解質を再び集めることができる体積を備えること
を提案している。電解質の中に浸された隔離板によっ
て、電解質をパッケージの中に戻すことができる。
【０００８】Ｎｉ−ＭＨ蓄電池は、電気化学的活物質が
水素化可能金属合金であるような一つの負電極を有す
る。水溶媒質における電極の作動中には、水素化可能合
金の腐食は避け難い。このような反応は、水分の追加的
消費を引き起こす。
水素化可能金属合金であるような一つの負電極を有す
る。水溶媒質における電極の作動中には、水素化可能合
金の腐食は避け難い。このような反応は、水分の追加的
消費を引き起こす。
【０００９】電解質が、構成要素の空隙に制限された量
だけ入れられる場合には、腐食によって蓄電池が早く乾
燥してしまう。すなわち容量が減り、使用期間が短くな
ってしまう。日本特許出願ＪＰ−８−９６８３３は、Ｎ
ｉ−ＭＨ蓄電池の下部に、密閉壁でパッケージから隔離
され、電解質を含む一つの室を付け加えることを提案し
ている。電極パッケージの下部では、隔離板の延長部
が、この壁面を横断し、室内に入り込む。
だけ入れられる場合には、腐食によって蓄電池が早く乾
燥してしまう。すなわち容量が減り、使用期間が短くな
ってしまう。日本特許出願ＪＰ−８−９６８３３は、Ｎ
ｉ−ＭＨ蓄電池の下部に、密閉壁でパッケージから隔離
され、電解質を含む一つの室を付け加えることを提案し
ている。電極パッケージの下部では、隔離板の延長部
が、この壁面を横断し、室内に入り込む。
【００１０】このようにして寿命を延ばすことができる
場合でも、密閉型蓄電池の容量は、開放型蓄電池より小
さいままである。これは、最初の数サイクルにおいて、
電極が、最大効率に到達するのに十分な電解質を使用で
きないことに起因している。その後電解質を追加しても
効率は上がらない。
場合でも、密閉型蓄電池の容量は、開放型蓄電池より小
さいままである。これは、最初の数サイクルにおいて、
電極が、最大効率に到達するのに十分な電解質を使用で
きないことに起因している。その後電解質を追加しても
効率は上がらない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、質量
当りのエネルギーと体積当りのエネルギーと寿命とが、
工業タイプの密閉型蓄電池より大きくなるような、メン
テナンスを必要としない工業タイプの開放型蓄電池を提
案することにある。
当りのエネルギーと体積当りのエネルギーと寿命とが、
工業タイプの密閉型蓄電池より大きくなるような、メン
テナンスを必要としない工業タイプの開放型蓄電池を提
案することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下を組み合
わせて備える工業タイプの開放型蓄電池を対象とする。
わせて備える工業タイプの開放型蓄電池を対象とする。
【００１３】−酸素の再結合装置、 −余分に入れられたアルカリ電解質、 −余分に入れられた電解質の少なくとも一部を入れるこ
とができる容器の底部とパッケージの基部との間に位置
する体積空間、 −水酸化ニッケルを含む一つの正電極、一つの負電極、
及びその延長部が前記パッケージからはみ出し、前記体
積空間中に入れた電解質と接触する、気体透過性の一枚
の親水性隔離板を少なくとも備えた電極パッケージ。
とができる容器の底部とパッケージの基部との間に位置
する体積空間、 −水酸化ニッケルを含む一つの正電極、一つの負電極、
及びその延長部が前記パッケージからはみ出し、前記体
積空間中に入れた電解質と接触する、気体透過性の一枚
の親水性隔離板を少なくとも備えた電極パッケージ。
【００１４】工業タイプの開放型蓄電池は、通常、大き
な過圧（相対圧０．２メガパスカル（２バール）以上）
に耐えることができないプラスチック素材（ポリプロプ
レン）の柱形容器を備えている。本発明による蓄電池に
おいては、隔離板は、正電極で発生した酸素が負電極に
アクセス可能なように、気体を透過することができる。
それでもなお、補足的な再結合装置の存在が必要不可欠
である。なぜなら、この装置は再結合速度を著しく増大
させ、適度の圧力で、さらには高い状態で平衡状態に達
することを可能にするからである。再結合装置は、反応
の中心部として役立つ負極性につなげられた一つまたは
複数の再結合サイトを有する。好ましくは、前記装置
は、気体の循環のために一定の体積を備えることができ
るようにスペーサを有する。前記装置は補助電極に連結
したスペーサを備えることもできる。このような再結合
システムは、たとえば、１９９５年８月９日に公開され
たヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０ ６６６ ６０８の
中に記されている。
な過圧（相対圧０．２メガパスカル（２バール）以上）
に耐えることができないプラスチック素材（ポリプロプ
レン）の柱形容器を備えている。本発明による蓄電池に
おいては、隔離板は、正電極で発生した酸素が負電極に
アクセス可能なように、気体を透過することができる。
それでもなお、補足的な再結合装置の存在が必要不可欠
である。なぜなら、この装置は再結合速度を著しく増大
させ、適度の圧力で、さらには高い状態で平衡状態に達
することを可能にするからである。再結合装置は、反応
の中心部として役立つ負極性につなげられた一つまたは
複数の再結合サイトを有する。好ましくは、前記装置
は、気体の循環のために一定の体積を備えることができ
るようにスペーサを有する。前記装置は補助電極に連結
したスペーサを備えることもできる。このような再結合
システムは、たとえば、１９９５年８月９日に公開され
たヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０ ６６６ ６０８の
中に記されている。
【００１５】工業タイプの開放型蓄電池の中には、構成
要素の空隙に限定された量の電解質を含む密閉型蓄電池
において認められるよりも高い効率に電極が到達するこ
とができるように、余分な電解質が入れられる（floode
d conditionsフラッド状態）。本発明による蓄電池は、
電解質の余剰量と、少なくともこの余剰量の一部を入れ
ることができる体積を有する。毛管現象によって、この
電解質と接触する隔離板は、電極パッケージを湿らせ
る。
要素の空隙に限定された量の電解質を含む密閉型蓄電池
において認められるよりも高い効率に電極が到達するこ
とができるように、余分な電解質が入れられる（floode
d conditionsフラッド状態）。本発明による蓄電池は、
電解質の余剰量と、少なくともこの余剰量の一部を入れ
ることができる体積を有する。毛管現象によって、この
電解質と接触する隔離板は、電極パッケージを湿らせ
る。
【００１６】この体積は、パッケージの基部と容器の底
部との間に位置するので、パッケージの下部からはみ出
た隔離板の延長部が、この体積の中に入れられた電解質
に浸される。この体積は、蓄電池の底部に対してパッケ
ージをさらに高くすることによって備えることができ
る。このような配置は、電解質の余剰量の一部が、パッ
ケージを覆う代わりに、そのパッケージの下に存在する
という利点を有する。再結合装置への気体のアクセスを
より早く行なうことができるようになり、蓄電池は弁の
開放を必要とせずにほとんど密閉された作動に、より迅
速に到達することができる。したがって、本発明による
蓄電池の電解質損失は、従来の技術の蓄電池に対して小
さくなる。
部との間に位置するので、パッケージの下部からはみ出
た隔離板の延長部が、この体積の中に入れられた電解質
に浸される。この体積は、蓄電池の底部に対してパッケ
ージをさらに高くすることによって備えることができ
る。このような配置は、電解質の余剰量の一部が、パッ
ケージを覆う代わりに、そのパッケージの下に存在する
という利点を有する。再結合装置への気体のアクセスを
より早く行なうことができるようになり、蓄電池は弁の
開放を必要とせずにほとんど密閉された作動に、より迅
速に到達することができる。したがって、本発明による
蓄電池の電解質損失は、従来の技術の蓄電池に対して小
さくなる。
【００１７】サイクリング中には、本発明による蓄電池
のために三段階の作動が区別される。最初の数サイクル
中はずっと、電極は最大効率に到達する。なぜなら、隔
離板が必要なだけの電解質を余剰量の中から汲み取っ
て、電極に与えるからである。再結合装置はまだその最
大効率に達しておらず、内圧は弁の開放圧を超える値に
達する可能性がある。この場合、各サイクルにおいて電
解質がわずかに消費されることもある。なぜなら、弁が
気体を逃がしてしまうからである。非常に短時間でのこ
の第一段階は、いつまでも存在するわけではない。すぐ
に第二段階が続き、そこでは再結合が効率よく行われ、
内圧が安定しようとする。さらに、充電と放電のいくつ
かのサイクル後に、内圧は、弁の開放圧より小さいまま
となる。再結合率は実際には１００％であり、これは、
密閉型蓄電池に近い挙動を意味している。
のために三段階の作動が区別される。最初の数サイクル
中はずっと、電極は最大効率に到達する。なぜなら、隔
離板が必要なだけの電解質を余剰量の中から汲み取っ
て、電極に与えるからである。再結合装置はまだその最
大効率に達しておらず、内圧は弁の開放圧を超える値に
達する可能性がある。この場合、各サイクルにおいて電
解質がわずかに消費されることもある。なぜなら、弁が
気体を逃がしてしまうからである。非常に短時間でのこ
の第一段階は、いつまでも存在するわけではない。すぐ
に第二段階が続き、そこでは再結合が効率よく行われ、
内圧が安定しようとする。さらに、充電と放電のいくつ
かのサイクル後に、内圧は、弁の開放圧より小さいまま
となる。再結合率は実際には１００％であり、これは、
密閉型蓄電池に近い挙動を意味している。
【００１８】こうして、延長されたサイクリング後、し
ばしば密閉型蓄電池の故障の原因となる電極の乾燥が生
じる恐れがある。本発明による蓄電池では、余剰電解質
と接触する隔離板は、このサイクル中の毛管現象によっ
て電極パッケージを湿らせる。本発明による開放型蓄電
池の寿命は密閉型蓄電池よりはるかに大きい。
ばしば密閉型蓄電池の故障の原因となる電極の乾燥が生
じる恐れがある。本発明による蓄電池では、余剰電解質
と接触する隔離板は、このサイクル中の毛管現象によっ
て電極パッケージを湿らせる。本発明による開放型蓄電
池の寿命は密閉型蓄電池よりはるかに大きい。
【００１９】本発明による蓄電池においては、入れられ
る電解質の量は、基準量とみなされる電極パッケージ
（電極と隔離板）と再結合装置によって吸収される電解
質の容量に余剰分を加えた量に対応する。好ましくは、
前記の電解質総量は、前記電極と前記隔離板と前記装置
との総空隙体積の中に入れられる電解質量の１２０％以
上である。したがって、余剰量は、基準量の２０％以上
である。例として、総空隙容量の中に入れられる電解質
量の１４５％及び１２６％に等しい量の電解質を有する
蓄電池がつくられた。
る電解質の量は、基準量とみなされる電極パッケージ
（電極と隔離板）と再結合装置によって吸収される電解
質の容量に余剰分を加えた量に対応する。好ましくは、
前記の電解質総量は、前記電極と前記隔離板と前記装置
との総空隙体積の中に入れられる電解質量の１２０％以
上である。したがって、余剰量は、基準量の２０％以上
である。例として、総空隙容量の中に入れられる電解質
量の１４５％及び１２６％に等しい量の電解質を有する
蓄電池がつくられた。
【００２０】負電極の総容量は通常、正電極より大き
い。この負電極の余剰分は、密閉型蓄電池においては、
再結合が不可能な水素の放出を防ぐのに役立つ。さら
に、Ｎｉ−ＭＨ蓄電池においては、合金の腐食に起因す
る負電極の容量低下を補うのに役立つ。
い。この負電極の余剰分は、密閉型蓄電池においては、
再結合が不可能な水素の放出を防ぐのに役立つ。さら
に、Ｎｉ−ＭＨ蓄電池においては、合金の腐食に起因す
る負電極の容量低下を補うのに役立つ。
【００２１】開放型蓄電池においては、負電極は、密閉
型蓄電池におけるより小さい正電極容量に対して過容量
を有する。二極性の電極が各サイクルで過充電され、負
電極容量の余剰分は腐食の影響を補うことにだけ役立つ
（活物質の量の減少）。本発明によれば、前記の負電極
は、好ましくは、前記正電極の総容量の１００％から１
５０％の総容量を有する。
型蓄電池におけるより小さい正電極容量に対して過容量
を有する。二極性の電極が各サイクルで過充電され、負
電極容量の余剰分は腐食の影響を補うことにだけ役立つ
（活物質の量の減少）。本発明によれば、前記の負電極
は、好ましくは、前記正電極の総容量の１００％から１
５０％の総容量を有する。
【００２２】変形形態によれば、前記正電極は焼結タイ
プであり、前記負電極は、中実または穴のあいたストリ
ップ、エキスパンデッドメタル、格子や織物などのよう
な二次元的な支持体、スポンジ状やフェルト状のような
三次元的な支持体の中から選択された導体支持体におい
てペースト化されたタイプである。
プであり、前記負電極は、中実または穴のあいたストリ
ップ、エキスパンデッドメタル、格子や織物などのよう
な二次元的な支持体、スポンジ状やフェルト状のような
三次元的な支持体の中から選択された導体支持体におい
てペースト化されたタイプである。
【００２３】他の変形形態によれば、前記の正電極は、
三次元的な導体支持体においてペースト化されたタイプ
であり、前記負電極は、二次元的な支持体と三次元的な
支持体のうちから選択された導体支持体においてペース
ト化されたタイプである。
三次元的な導体支持体においてペースト化されたタイプ
であり、前記負電極は、二次元的な支持体と三次元的な
支持体のうちから選択された導体支持体においてペース
ト化されたタイプである。
【００２４】本発明による蓄電池は、電気化学的活物質
として水素化可能金属合金を含む負電極を備えることが
できる。
として水素化可能金属合金を含む負電極を備えることが
できる。
【００２５】本発明によるメンテナンスを必要としない
蓄電池は、とりわけ、航空機または鉄道の分野におい
て、さらに電気自動車の推進力のために使用するのに適
している。
蓄電池は、とりわけ、航空機または鉄道の分野におい
て、さらに電気自動車の推進力のために使用するのに適
している。
【００２６】本発明による蓄電池の概略断面図を表わし
ている単一図による添付の図面を参照して、当然のこと
ながら限定的でなく例示的なものとして示された以下の
実施形態によって本発明の他の特性と利点が明らかにな
るだろう。
ている単一図による添付の図面を参照して、当然のこと
ながら限定的でなく例示的なものとして示された以下の
実施形態によって本発明の他の特性と利点が明らかにな
るだろう。
【００２７】
実施形態１ 本発明にしたがって蓄電池Ａがつくられる。図１に示さ
れているように、この蓄電池は、プラスチック素材の平
行六面体の形状をもつ容器１と、隔離板５を取り囲む正
電極３と負電極４で構成された複数の電極対を備えた電
極パッケージ２で構成される。
れているように、この蓄電池は、プラスチック素材の平
行六面体の形状をもつ容器１と、隔離板５を取り囲む正
電極３と負電極４で構成された複数の電極対を備えた電
極パッケージ２で構成される。
【００２８】負電極４は、ポリマ結合剤を含むペースト
が中に置かれたニッケルフォームと、電気化学的活物質
としての水素化可能金属合金と、成形用の一般的な添加
剤で構成される。正電極３は、水酸化ニッケルを主成分
にした活物質が組込まれたニッケルフォームで構成され
る。気体透過性の隔離板５は、二つのポリプロピレンフ
ェルト層で構成される。再結合装置は、電極間のパッケ
ージの内部に規則正しく配置され、電気的に負極性に接
続された再結合サイト６を備えている。
が中に置かれたニッケルフォームと、電気化学的活物質
としての水素化可能金属合金と、成形用の一般的な添加
剤で構成される。正電極３は、水酸化ニッケルを主成分
にした活物質が組込まれたニッケルフォームで構成され
る。気体透過性の隔離板５は、二つのポリプロピレンフ
ェルト層で構成される。再結合装置は、電極間のパッケ
ージの内部に規則正しく配置され、電気的に負極性に接
続された再結合サイト６を備えている。
【００２９】電解質は、総濃度が８．５Ｎである水酸化
カリウムＫＯＨ、水酸化ナトリウムＮａＯＨと水酸化リ
チウムＬｉＯＨの水溶液である。蓄電池に入れられる電
解質の量は、電極パッケージ２と再結合装置のサイト６
によって吸収された電解質の容量（基準量）に、余剰量
分が加えられた量に対応している。この余剰量は、基準
量の４５％である。
カリウムＫＯＨ、水酸化ナトリウムＮａＯＨと水酸化リ
チウムＬｉＯＨの水溶液である。蓄電池に入れられる電
解質の量は、電極パッケージ２と再結合装置のサイト６
によって吸収された電解質の容量（基準量）に、余剰量
分が加えられた量に対応している。この余剰量は、基準
量の４５％である。
【００３０】体積空間７は、電極パッケージ２の基部８
と容器１の底部９との間に設けられる。隔離板５の延長
部１０は、パッケージ２からはみ出し、体積空間７の中
に入れた電解質中に浸される。蓄電池Ａにおいては、こ
の体積空間は、電極の１０％の高さを占める。
と容器１の底部９との間に設けられる。隔離板５の延長
部１０は、パッケージ２からはみ出し、体積空間７の中
に入れた電解質中に浸される。蓄電池Ａにおいては、こ
の体積空間は、電極の１０％の高さを占める。
【００３１】蓄電池Ａには、作動圧が相対圧０．１メガ
パスカル（１バール）未満であるような安全弁が取付け
られる。負電極の総容量Ｃ-は正電極の総容量Ｃ+の１３
０％である。蓄電池Ａの設計上の容量は８６Ａｈであ
る。
パスカル（１バール）未満であるような安全弁が取付け
られる。負電極の総容量Ｃ-は正電極の総容量Ｃ+の１３
０％である。蓄電池Ａの設計上の容量は８６Ａｈであ
る。
【００３２】比較として、工業タイプの密閉型蓄電池Ｂ
がつくられる。この蓄電池は、電解質が限定量だけ入れ
られ、作動圧が相対圧０．２メガパスカル（２バール）
以上であるような安全弁が取付けられるという点が蓄電
池Ａと異なる。蓄電池Ｂは、電解質を受け入れる追加体
積を有していない。
がつくられる。この蓄電池は、電解質が限定量だけ入れ
られ、作動圧が相対圧０．２メガパスカル（２バール）
以上であるような安全弁が取付けられるという点が蓄電
池Ａと異なる。蓄電池Ｂは、電解質を受け入れる追加体
積を有していない。
【００３３】負電極の総容量Ｃ-は正電極の総容量Ｃ+の
１６０％である。これは蓄電池Ａにおけるよりも大き
く、その結果、蓄電池の充電終了時に水素の放出を防ぐ
ことが可能になる。蓄電池Ｂの設計上の容量は８６Ａｈ
である。
１６０％である。これは蓄電池Ａにおけるよりも大き
く、その結果、蓄電池の充電終了時に水素の放出を防ぐ
ことが可能になる。蓄電池Ｂの設計上の容量は８６Ａｈ
である。
【００３４】比較として、定期的なメンテナンス作業を
必要とする工業タイプの開放型蓄電池Ｃがつくられる。
この蓄電池は、ポリプロピレンフェルトの二つの層と、
極微多孔膜で構成された気体をほとんど透過しない隔離
板を有し、再結合装置をもたない点が蓄電池Ａと異な
る。
必要とする工業タイプの開放型蓄電池Ｃがつくられる。
この蓄電池は、ポリプロピレンフェルトの二つの層と、
極微多孔膜で構成された気体をほとんど透過しない隔離
板を有し、再結合装置をもたない点が蓄電池Ａと異な
る。
【００３５】蓄電池の中に入れられた電解質の量は、電
極パッケージによって吸収される電解質の容積（基準
量）に、電極パッケージの上端を覆い、高さ２０ｍｍ分
はみ出すまで、電極パッケージを完全に浸す量に対応す
る余剰量分を加えた量に対応している。この余剰量は基
準量の６０％である。蓄電池Ｃの設計上の容量は８６Ａ
ｈである。
極パッケージによって吸収される電解質の容積（基準
量）に、電極パッケージの上端を覆い、高さ２０ｍｍ分
はみ出すまで、電極パッケージを完全に浸す量に対応す
る余剰量分を加えた量に対応している。この余剰量は基
準量の６０％である。蓄電池Ｃの設計上の容量は８６Ａ
ｈである。
【００３６】蓄電池Ａ、Ｂ及びＣは、以下の比較テスト
によって、電気化学的に評価される。以下の条件におい
てサイクリングテストが行われる。
によって、電気化学的に評価される。以下の条件におい
てサイクリングテストが行われる。
【００３７】−設計上の容量８０％のＩｃ／２での放電
（Ｉｃは、蓄電池の設計上の容量を１時間で放電できる
状態である）。
（Ｉｃは、蓄電池の設計上の容量を１時間で放電できる
状態である）。
【００３８】−設計上の容量８４％のＩｃ／３での再充
電。
電。
【００３９】−設計上の容量の８８％に対応する総充電
率までのＩｃ／２０での過充電。
率までのＩｃ／２０での過充電。
【００４０】６５０サイクル後、蓄電池が復元すること
ができる実際の容量は、Ｉｃ／３及び２Ｉｃの放電状態
で測定される。同時に質量当りのエネルギーが評価され
る。質量当りの出力は、５０％の放電深度（ＤＯＤ）に
ついて、内部抵抗と開放回路電圧の測定に基づいて計算
される。
ができる実際の容量は、Ｉｃ／３及び２Ｉｃの放電状態
で測定される。同時に質量当りのエネルギーが評価され
る。質量当りの出力は、５０％の放電深度（ＤＯＤ）に
ついて、内部抵抗と開放回路電圧の測定に基づいて計算
される。
【００４１】テストされた三つの蓄電池について得られ
た特性と結果が以下の表１にまとめられている。
た特性と結果が以下の表１にまとめられている。
【００４２】
【表１】
【図１】本発明による蓄電池の概略断面図を表わす図で
ある。
ある。
１ 容器 ２ 電極パッケージ ３ 正電極 ４ 負電極 ５ 隔離板 ６ 再結合サイト ７ 体積空間 ８ 基部 ９ 底部 １０ 延長部
Claims (7)
- 【請求項１】 工業タイプの開放型蓄電池であって、 酸素の再結合用装置と、 余分に入れられたアルカリ電解質と、 前記余分に入れられた電解質の少なくとも一部を入れる
ことができる容器の底部とパッケージの基部との間に位
置する体積空間と、 水酸化ニッケルを含む一つの正電極、一つの負電極、及
び延長部が前記パッケージからはみ出し、前記体積空間
の中に入れた電解質と接触する、気体透過性の一枚の親
水性隔離板を少なくとも備えた電極パッケージとを組み
合わせて備えている蓄電池。 - 【請求項２】 前記電解質の量が、前記正及び負電極と
前記隔離板と前記再結合用装置との孔の総体積中に含ま
れる電解質の量の少なくとも１２０％以上である請求項
１に記載の蓄電池。 - 【請求項３】 前記負電極が、前記正電極の総容量の１
００％から１５０％の総容量を有する請求項１または２
に記載の蓄電池。 - 【請求項４】 前記装置が補助電極に連結したスペーサ
を備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄
電池。 - 【請求項５】 正電極が焼結タイプであり、負電極が、
二次元的な支持体と三次元的な支持体のうちから選択さ
れた導体支持体においてペースト化されたタイプのもの
である請求項１から４のいずれか一項に記載の蓄電池。 - 【請求項６】 前記正電極が三次元的な導体支持体にお
いてペースト化されたタイプのものであり、前記負電極
が二次元的な支持体と三次元的な支持体のうちから選択
された導体支持体においてペースト化されたタイプのも
のである請求項１から５のいずれか一項に記載の蓄電
池。 - 【請求項７】 前記負電極が電気化学的活物質として水
素化可能金属合金を含む請求項１から６のいずれか一項
に記載の蓄電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9709950 | 1997-08-04 | ||
| FR9709950A FR2766973B1 (fr) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | Accumulateur ouvert de type industriel sans maintenance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121029A true JPH11121029A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=9509994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10219423A Pending JPH11121029A (ja) | 1997-08-04 | 1998-08-03 | メンテナンスを必要としない工業タイプの開放型蓄電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6680140B1 (ja) |
| EP (1) | EP0907216B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11121029A (ja) |
| DE (1) | DE69812826T2 (ja) |
| FR (1) | FR2766973B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815474B1 (fr) | 2000-10-16 | 2009-02-13 | Cit Alcatel | Generateur electrochimique etanche a dispositif de recombinaison amiliore |
| JP3815774B2 (ja) * | 2001-10-12 | 2006-08-30 | 松下電器産業株式会社 | 電解質を含む電気化学素子 |
| US10536016B2 (en) | 2008-10-02 | 2020-01-14 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Battery |
| US8304116B2 (en) * | 2008-10-02 | 2012-11-06 | The Gillette Company | Battery |
| DE102010046647A1 (de) * | 2010-09-27 | 2012-03-29 | Hoppecke Batterie Systeme Gmbh | Nickel-Metallhydrid-Akkumulator |
| US11611115B2 (en) | 2017-12-29 | 2023-03-21 | Form Energy, Inc. | Long life sealed alkaline secondary batteries |
| CN112805851A (zh) | 2018-07-27 | 2021-05-14 | 福恩能源公司 | 用于电化学电池的负电极 |
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|---|---|---|---|---|
| GB2102620B (en) * | 1981-07-17 | 1984-08-01 | Chloride Group Ltd | Alkaline electric storage cells |
| EP0115525B1 (en) * | 1982-08-09 | 1989-09-20 | Hughes Aircraft Company | Nickel-cadmium battery cell with improved electrolyte reservoir |
| GB8700751D0 (en) * | 1987-01-14 | 1987-02-18 | Chloride Group Plc | Recombination electric storage cells |
| US5059496A (en) * | 1989-03-23 | 1991-10-22 | Globe-Union Inc. | Nickel-hydrogen battery with oxygen and electrolyte management features |
| EP0401076B1 (fr) * | 1989-05-16 | 1995-08-02 | SAFT (inscrite au Registre du Commerce sous le numéro 343 588 737) | Accumulateur nickel-cadmium à maintenance réduite |
| JP2936604B2 (ja) * | 1989-12-13 | 1999-08-23 | 松下電器産業株式会社 | 水素貯蔵合金負極を用いる角形密閉アルカリ蓄電池 |
| JP3030893B2 (ja) * | 1991-03-22 | 2000-04-10 | 松下電器産業株式会社 | 金属酸化物−水素蓄電池の製造法 |
| JPH04329265A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 開放型アルカリ蓄電池 |
| US5393617A (en) * | 1993-10-08 | 1995-02-28 | Electro Energy, Inc. | Bipolar electrochmeical battery of stacked wafer cells |
| FR2715509B1 (fr) * | 1994-01-27 | 1996-02-16 | Accumulateurs Fixes | Générateur électrochimique secondaire à électrolyte aqueux sans maintenance. |
| JPH0896833A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 積層形ニッケル・水素蓄電池 |
| DE69606428D1 (de) * | 1995-10-27 | 2000-03-02 | William E M Jones | Semigeflutete bleiakkumulatorenzelle |
| WO2005004472A1 (en) | 2003-07-01 | 2005-01-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Projection optical system, projection television, and method of manufacturing lens included in projection optical system |
-
1997
- 1997-08-04 FR FR9709950A patent/FR2766973B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-07-30 DE DE69812826T patent/DE69812826T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-07-30 EP EP98401949A patent/EP0907216B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-03 US US09/127,785 patent/US6680140B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-03 JP JP10219423A patent/JPH11121029A/ja active Pending
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69812826T2 (de) | 2004-01-29 |
| EP0907216B1 (fr) | 2003-04-02 |
| EP0907216A1 (fr) | 1999-04-07 |
| FR2766973B1 (fr) | 1999-09-24 |
| FR2766973A1 (fr) | 1999-02-05 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050520 |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081007 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090421 |